공정 자동화 통합 시스템: 데이터 주도형 석유 탐사

공정 자동화 통합 시스템: 데이터 주도형 석유 탐사
Laricina 사는 통합 시스템에서 공급되는 데이터를 기반으로, Alberta지역의 석유 탐사를 시행하고 있다.

Russ Ritchie, Dan Lastiwka
RSquaredAutomationLtd. 사장, Laricina Energy Ltd. 소속 유지 보수 감독관

제어실 운전원에게 데이터는 목적을 달성하기 위한 수단이라 할 수 있으며, 데이터는 공정 실행과 생산성 유지에 필수적인 요소입니다. 관리자들에게 데이터는, 좋은 결정과 나쁜 결정의 차이를 구분하는 척도가 될 수 있습니다. 운영 데이터에 대한 즉각적 접근성을 보유하지 못한 관리자는 시설 내 제반 사항을 인지하지 못하여, 고생산성 및 고수익성을 수반하는 유지 보수 결정을 내릴 수 없게 됩니다.
불행히도, 다수의 조직에서는 실시간의 정확한 데이터를 내부 수준 전반으로 전달하는데 고충을 겪고 있습니다. 지속적으로 정확성 및 안정성을 보장하기 위해서는, 현장/단말 장치와 자산 관리 시스템의 올바른 선택으로 시작하는 것이 바람직합니다. 반면, 시작이 좋더라도 현장 계장을 비롯한 여타 출처로부터 발원한 정보의 흐름이 DCS에서 멈추는 일이 너무 빈번히 발생하여, 기업 환경으로 안전한 운영 데이터를 전달하는 것이 완전히 방관되는 점이 문제입니다.

통합 데이터
Laricina Energy 사의 시스템은, 에머슨 프로세스 매니지먼트의 PlantWeb 아키텍처와 규제적/관리적 제어를 장착한 DeltaV 현장 자동화 기술을 기반으로, 유정 및 원수 처리부터, 가공, 증기 및 전력 생산, 용매 주입/회수 및 폐수까지 관리하고 있습니다. DeltaV는 또한, AGA(American Gas Association: 미국 가스 협회)의 요구 사항에 근거하여, 모든 개별 펌프 및 모터 제어, 안전성 및 ESD 제어, 용적 표준화를 관리합니다.
제어 아키텍처는, DeltaV 시스템을 절반이 아날로그 방식인 1,200여 I/O 및 스마트 현장 송수신기나 위치기(이 중 95%는 HART 혹은 WirelessHART)에 결합하고 있습니다. 이들 장치는 정확성, 안정성, 보전성을 기반으로 선택되었습니다. 본 아키텍처에는 에머슨의 AMS Suite: Intelligent Device Manager(지능형 장치 관리 시스템) 자산 관리 소프트웨어와, 추가 현장 데이터를 수집하는 유틸리티/SCADA 네트워크, Calgary 내 기업 Pi Historian(이력 관리 장치)로 연결하는 데이터 브리지(data-bridge) 역시 포함되어 있습니다. 본 시스템의 독립적 구성 요소는 별다른 어려움 없이 통합되었습니다.

자산 관리
AMS Device Manager 자산 관리 소프트웨어는, 플랜트 장비 효용성 증진 및 유지 보수 경비 경감을 포함한 다수의 이점을 제시합니다. 본 애플리케이션은 전체 600개의 스마트 현장 장치와 지속적으로 접촉하기 때문에, Laricina 기술진은 편안하고 편리하며 안전한 제어실 내에서 플랜트 아날로그 장치의 95%에 대해 설정, 검교정, 고장 진단이 가능합니다. 본 도구가 없을 경우, 기술자들은 검증되지 않은 데이터 입력을 위해 현장으로 나가 장비들을 직접 살펴봐야 합니다. 현장 생성 진단 기능은, 발생 문제를 온라인으로 식별하여 고장 가능성이 높은 자산(잘못된 데이터의 출처가 될 수 있는)을 인지하므로, 심화 조사를 위해 현장에 방문할 필요를 제거하여, 현저한 시간적 이점 및 안전성을 제공합니다.
AMS Device Manager의 또 다른 장점은, 코리올리, 자기식, 와류식 유량계에 대한 손쉬운 연간 검증입니다. 유량계의 검사와 검교정은, 공정 라인을 중단할 필요 없이 AMS Suite 데이터베이스에 보관된 제조 공장 및 시운전 시 특징을 현재의 온라인 특징과 비교하는 것을 통해 가능합니다. 이에 따라, 본 시설에서는 정보나 생산성 손실 없이 계기 검증에 대한 규제 요구 사항을 간단하게 충족할 수 있게 되었습니다. 결과적으로, 생산 가동 시간을 유지하는 것 만으로도 연간 4십만 달러가 절감되었으며 이를 통해 기존 설계 목표 중 하나가 성취될 수 있었습니다.

달성 결과
통합된 소프트웨어 기반 시스템의 가장 큰 장점은 아래와 같습니다.
ㆍ 기업 히스토리안을 통한 고품질 데이터의 가용성: 이는, 탄산염암 비투멘 추출 및 공정 기술 최적화를 위한 기업 수준의 노력을 반영하며, 지금까지 Laricina 사가 금번 프로젝트에서 얻은 최대 가치라 할 수 있습니다.
ㆍ 비용 감소: 이는, 보다 신속한 구성 설정, 시운전, 가동 시작과 계기 상태 검증 및 인력 감소를 통해 성취되었습니다.
ㆍ 보다 간편하고 오류 없이 정확한 문서화: 이는, 현장 생성 정보 및 동기화 된 데이터베이스를 기반으로 합니다.

본 시설에서는 아직 수익이 발생되지 않았기 때문에, 전통적 의미로 투자 수익을 실증하기는 어렵지만, Laricina 사가 시행한 대략 2백 6십만 달러의 자동화에 대한 투자는 단 6개월 만에 회수될 수 있었습니다. 구성 설정 및 가동 시작 시 절감을 비롯해 인력 및 유지 보수에서의 지속적인 절감은, 모두 체계적인 문서로 기록되어 있습니다. 더불어, 다수의 혁신적 아이디어를 통해 창출된 결과는, 유사한 여타 파일럿 프로젝트의 기준과 비교하여 월등하게 나타났습니다. 결론적으로, 당사는 공정/저류층 데이터의 매출을 통해 현저한 수익을 실현하게 된 것입니다.
스마트 성능을 갖추었다 하더라도 DCS만으로는 측정 수준의 문제를 해결할 수 없으며, 많은 경우 성공의 당락은 견고한 계장에서 생성된 귀중한 정보 관리에 달려 있습니다. 데이터 생성과 수집, 관리를 등한히 하지 않고 능동적으로 대처한 Laricina 사의 사례는, 연관 데이터가 생성 배럴 숫자보다 중요하다는 것을 극명하게 보여주었다고 하겠습니다.
자료제공: 한국 에머슨 프로세스 매니지먼트

'AMS Device Manager의 또 다른 장점은, 코리올리, 자기식, 와류식 유량계에 대한
손쉬운 연간 검증입니다. 유량계의 검사와 검교정은, 공정 라인을 중단할 필요 없이 AMS Suite 데이터베이스에
보관된 제조 공장 및 시운전 시 특징을 현재의 온라인 특징과
비교하는 것을 통해 가능합니다. 이에 따라, 본 시설에서는 정보나 생산성 손실 없이 계기
검증에 대한 규제 요구 사항을 간단하게 충족할 수 있게 되었습니다. 결과적으로,
생산 가동 시간을 유지하는 것 만으로도 연간 4십만 달러가 절감되었으며
이를 통해 기존 설계 목표 중 하나가 성취될 수 있었습니다.'

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 공정 자동화 통합 시스템: 데이터 주도형 석유 탐사